【刷新纪录】中国科学家研获高性能柔性有机太阳能电池

来源:中华新能源网     作者:新能源商会      发布时间:2019-11-14     浏览次数:

【刷新纪录】中国科学家研获高性能柔性有机太阳能电池
作者:新能源商会 时间:2019-11-14 16:25:00 

近日,南开大学化学学院陈永胜教授团队成功制备同时具有高导电、高透光且低表面粗糙度的银纳米线柔性透明电极,将其用于构筑柔性有机太阳能电池,光电转化效率刷新了文献报道的柔性有机/高分子太阳能电池光电转化效率的最高纪录。这一成果使得高效柔性有机太阳能电池距离实现产业化更近一步。114日,国际顶级学术期刊《自然·电子学》刊发了他们在这项研究中获得的突破性进展。

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柔性电子器件,特别是基于有机材料的光电器件,是未来电子器件发展的一大趋势,具有巨大应用前景。其中,获得高性能的柔性透明电极是实现高效柔性有机光电器件的前提,也是目前该领域的核心难题。但是,如何获得同时具有高导电、高透光、低表面粗糙度以及制备方法简单、绿色的柔性透明电极依然是巨大的挑战。陈永胜说。

由于缺乏上述高性能的柔性透明电极,目前柔性有机光电器件的性能仍大幅度落后于相应的刚性器件。柔性透明电极通常采用干法或溶液处理工艺制备。相比于干法制备,溶液处理方法制备柔性电极具有成本低,可大规模卷对卷印刷制备等优点,发展潜力巨大。

陈永胜团队利用高分子电解质,一步法制备了具有类网格结构的银纳米线柔性透明电极。该柔性透明电极实现了优异的性能,表面粗糙度低,且具有优良的机械性能和热稳定性以及制备方法简单、绿色。

为证明其在有机光电器件中的实用性,陈永胜团队制备了基于该柔性透明电极的柔性有机太阳能电池。研究表明,该电极可适用于不同类型活性材料以及单结及叠层光伏器件。制备的柔性光伏器件与使用商业ITO玻璃电极的器件性能相当。单结和叠层柔性有机太阳能电池分别实现了13.1%16.5%的光电转化效率,并表现出优异的机械性能,连续弯曲1000次,器件仍能保持初始效率的95%以上。

除了有机太阳能电池,这一低成本高性能柔性透明电极在其它柔性电子如有机发光二极管、晶体管、传感器等领域也将有极大的应用潜力。陈永胜说。

该研究得到科技部、国家自然科学基金委相关科技项目支持。

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编辑:中华新能源编辑部   

 

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